Марсоход Perseverance применяет оборудование, разработанное в Финляндии
Красная планета таит в себе множество загадок, сообщает IS.
Новая информация о Марсе всегда вызывает большой интерес, не в последнюю очередь из-за поиска признаков останков существования жизни на планете. Финские ученые-планетологи также участвуют в исследовании Марса.
В частности, финское научное сообщество сосредоточилось на изучении атмосферы Марса, погодных явлений и круговорота воды. Новые данные наблюдений предоставит ровер Perseverance американского космического агентства NASA, который совершил посадку на Марс в 2021 году.
Изучение марсианской атмосферы может также дать информацию о земной атмосфере.
«Наблюдения на Земле осложняются растительностью и водоемами, которых на Марсе нет. Марс – это более простая эталонная лаборатория, которую можно использовать для разработки различных моделей и углубления нашего понимания некоторых физических процессов», – говорит Йоуни Полкко, старший научный сотрудник Финского метеорологического института.
Геофизическая планетарная статистика также может быть использована для моделирования условий на других планетах, даже экзопланетах.
Понимание круговорота воды на Марсе, известном как красная планета, может также помочь решить большую загадку, куда исчезла вся вода, которая, как считается, в изобилии присутствовала на поверхности Марса в древние времена.
Полкко входит в группу исследователей, опубликовавших в журнале Icarus исследование, посвященное погодным явлениям и круговороту воды в кратере Джезеро на Марсе. Исследование основано на наблюдениях с марсохода и колонной модели, предсказывающей временную эволюцию температуры и влажности, разработанной Ханну Савиярви, почетным профессором метеорологии из Университета Хельсинки.
Был рассмотрен особый случай пыльной бури, пронесшейся мимо места наблюдения. Относительная влажность атмосферы на высоте 1,45 м на рассвете, наблюдаемая при нормальной скорости ветра, была высокой и составляла 40-90 %.
«При более слабом ночном ветре влажность приземного слоя атмосферы, согласно модельным экспериментам, была бы еще выше», – говорит Йоонас Лейно, член исследовательской группы из Финского метеорологического института.
– Хотя относительная влажность может быть очень высокой, абсолютная влажность из-за мороза низкая.
Процесс, называемый адсорбцией, также наблюдался с помощью модели колонн. Он заключается в том, что молекулы воды в атмосфере спускаются к поверхности Марса, когда температура падает после захода солнца. Утром молекулы воды возвращаются в атмосферу, когда температура повышается.
Это явление вызвано сильным перепадом температуры между дневной и ночной температурами, достигающим 70-90 градусов.
Perseverance, размером с внедорожник, проводит наблюдения с помощью приборов для измерения давления и влажности, разработанных компанией Vaisala и Финским метеорологическим институтом. Подобные приборы также используются на марсоходе Curiosity.
Финские исследования Марса берут свое начало в конце 1980-х годов. Приборы, разработанные Финским метеорологическим институтом и его партнерами, использовались в советском зонде «Фобос» и в марсоходе НАСА «Феникс», который совершил посадку на Марс в 2008 году.
Исследование Красной планеты было успешным, но не всегда удачным. Например, некоторые зонды врезались в марсианскую поверхность или теряли связь.
Финский метеорологический институт также участвовал в проекте «ЭкзоМарс» с Россией и Европейским космическим агентством (ЕКА) по поиску признаков жизни на Марсе. Зонд был почти готов, но ЕКА вышло из проекта после того, как Россия вторглась на Украину.
«Поиски воды на Марсе продолжаются уже несколько десятилетий», – говорит Полкко.
Вода является предметом геологических исследований. Трудно объяснить русла рек и другие формы рельефа на Марсе без свободной воды и более плотной атмосферы.
Сегодня давление воздуха на Марсе настолько низкое, что испаряет жидкую воду с поверхности. Однако на глубине более десяти километров может находиться огромный резервуар воды. Об этом говорится в исследовании, опубликованном в журнале Национальной академии наук США PNAS.
Открытие основано на наблюдениях за подповерхностной структурой Марса зондом InSight, который измеряет землетрясения.
Доказательства наличия водоема дают надежду на обнаружение признаков жизни.
– Возможно, на планете появилась пребиотическая химия, предшественница или примитивная жизнь, которая с тех пор вымерла или укрылась глубоко в почве. Она может находиться в спячке, или же могут быть найдены ее ископаемые останки.
По словам Полько, маловероятно, что на Марсе будет обнаружена жизнь. Но искать ее все равно стоит, потому что открытие было бы революционным.
Для открытия жизни само по себе не имеет значения, какие именно существа будут найдены.
– В астробиологии код LGM означает «маленькие зеленые человечки». С таким же успехом это может быть как маленький зеленый человечек, так и примитивная одноклеточная бактерия.
Путешествие на Марс давно увлекает писателей, но с тех пор оно превратилось в научную цель. Задача не из легких. Например, она потребует решения большого количества технологических проблем и защиты астронавтов от космической радиации.
Меньше говорилось о предотвращении загрязнения, что, по словам Полько, является главной головной болью. Как предотвратить загрязнение Марса земными организмами и наоборот.
– Люди – так устроены, что загрязнение – это реальный риск. Например, мы являемся домом для около 10 000 видов организмов, большинство из которых обитает в нашем кишечнике.
Доставка людей на Марс и возвращение их обратно живыми также потребует огромных затрат. С роботизированными зондами не нужно беспокоиться о том, чтобы вернуть их на Землю.
Полкко считает, что пилотируемый полет может стать реальностью только в 2040-х годах.
– В ближайшем будущем предстоит сделать многое, например, вернуться на Луну и построить там базу. Также необходимо построить новую космическую станцию Gateway, которая заменит МКС (Международную космическую станцию) на орбите вокруг Земли.
Фото: NASA/JPL-Caltech
